數(shù)字變電站繼電保護(hù)適應(yīng)性探討

1、數(shù)字變電站繼電保護(hù)適應(yīng)性討論【摘 要】近年來(lái)，隨著變電站的增加，對(duì)變電站數(shù)字繼電保護(hù)進(jìn)展優(yōu)化配置，是當(dāng)今社會(huì)開展的要求，也是變電站開展的趨勢(shì)。本文主要介紹了數(shù)字化變電站繼電保護(hù)的組成、適應(yīng)性和動(dòng)態(tài)模擬方案，并通過實(shí)例對(duì)繼電保護(hù)進(jìn)展了簡(jiǎn)要的分析?！娟P(guān)鍵詞】數(shù)字變電站；繼電保護(hù)；適應(yīng)性由于系統(tǒng)內(nèi)采用了數(shù)字化傳輸及處理技術(shù)，相比于傳統(tǒng)變電站其可靠性大大進(jìn)步。在理解數(shù)字化變電站繼電保護(hù)機(jī)構(gòu)發(fā)生的革新后，才能根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)展適應(yīng)性分析以及動(dòng)態(tài)測(cè)試分析，只有這樣其適應(yīng)性分析才有可供參考的價(jià)值。1 數(shù)字化變電站的繼電保護(hù)1.1 保護(hù)裝置可靠性在變電站系統(tǒng)中，其繼電保護(hù)裝置是極為重要的一部分。由于繼電保護(hù)可靠

2、性要求較高，對(duì)于繼電保護(hù)的元件可靠性要求也在改變，其可靠性將會(huì)影響整個(gè)變電站繼電保護(hù)的適應(yīng)性。根據(jù)有關(guān)統(tǒng)計(jì)，得到其元件可靠性見表1。表1 繼電保護(hù)的元件可靠性從表中可看出，整個(gè)系統(tǒng)中的各個(gè)部分的可靠性情況令人滿意，其中互感器及傳輸介質(zhì)可靠性高達(dá)99.99%，可以相信，由于系統(tǒng)中元件可靠性接近完美，系統(tǒng)將又投入使用的可能。傳統(tǒng)微機(jī)保護(hù)裝置的數(shù)字電路一般是以微處理器為中心，對(duì)于信息都是采用的模擬信號(hào)，在系統(tǒng)中還需模擬量輸入變換模塊，其在轉(zhuǎn)換時(shí)會(huì)產(chǎn)生誤差，將對(duì)保護(hù)裝置可靠性造成影響。其根本構(gòu)造圖如圖1所示。圖1 傳統(tǒng)微機(jī)保護(hù)裝置構(gòu)造圖而與之不同的是，由于數(shù)字化變電站的信息采用的數(shù)字信號(hào)，所以將傳統(tǒng)系

3、統(tǒng)中的模擬量輸入變換模塊換為了光收發(fā)模塊。而光收發(fā)模塊將采集的光信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，其相對(duì)于傳統(tǒng)的模擬信號(hào)有著天然的優(yōu)勢(shì)，主要是在數(shù)據(jù)傳輸和處理中有著極大的優(yōu)勢(shì)。由于新系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)，微處理器對(duì)數(shù)據(jù)的處理更加直接及高效，這樣就減少了信息在轉(zhuǎn)化及處理過程中的誤差，進(jìn)步系統(tǒng)可靠性。革新后的保護(hù)裝置系統(tǒng)構(gòu)造如圖2所示。圖2 革新后的保護(hù)裝置系統(tǒng)構(gòu)造圖2 繼電保護(hù)對(duì)電子式互感器和通信網(wǎng)絡(luò)的適應(yīng)性分析2.1 繼電保護(hù)對(duì)電子式互感器適應(yīng)性當(dāng)前在數(shù)字化變電站中采用的電子互感器類型不同，其原理也就不同，這就給不同類型的互感器的混合使用造成影響，其配合使用可能會(huì)產(chǎn)生數(shù)據(jù)差異。而差異主要表如今兩個(gè)方面：首先是測(cè)量延時(shí)差

4、異，由于不同類型的電流互感器的測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)不同，在實(shí)際使用過程中也會(huì)造成測(cè)量數(shù)據(jù)的時(shí)間誤差，這就是測(cè)量延時(shí)差異。為理解決延時(shí)差異問題，保證不同設(shè)備可以配合使用，就需要在工作前對(duì)不同設(shè)備進(jìn)展嚴(yán)格測(cè)量，在實(shí)際工作中將延時(shí)補(bǔ)償考慮到數(shù)據(jù)處理過程中，可對(duì)該問題進(jìn)展解決。其次是量程差異，由于不同互感器的量程不同，就會(huì)在工作中出現(xiàn)某設(shè)備處于平安量程中而其他設(shè)備的測(cè)量數(shù)據(jù)超過量程的情況。由于測(cè)量數(shù)據(jù)超過量程時(shí)，測(cè)量的數(shù)據(jù)極不準(zhǔn)確，為防止這種情況就需要對(duì)設(shè)備的型號(hào)進(jìn)展統(tǒng)一，盡量選擇同一型號(hào)的設(shè)備可以最大可能的防止該問題。2.2 繼電保護(hù)對(duì)過程層網(wǎng)絡(luò)適應(yīng)性與傳統(tǒng)變電站影響因素不同，數(shù)字化變電站繼電保護(hù)的影響因素也不

5、同。其影響因素除上面已談到的互感器的適應(yīng)性以外，還有過程網(wǎng)絡(luò)影響因素。由于這些影響因素，繼電保護(hù)動(dòng)作就會(huì)不及時(shí)，為解決這個(gè)問題，就必須對(duì)造成延時(shí)的因素進(jìn)展改善。2.2.1 網(wǎng)絡(luò)延時(shí)針對(duì)網(wǎng)絡(luò)延時(shí)問題，需要針對(duì)過程層網(wǎng)絡(luò)進(jìn)展構(gòu)造改善，進(jìn)步網(wǎng)絡(luò)內(nèi)對(duì)設(shè)施的利用率，進(jìn)步信息傳遞效率；其次進(jìn)展設(shè)備晉級(jí)，進(jìn)步信息傳遞速率。針對(duì)過程層網(wǎng)絡(luò)進(jìn)展優(yōu)化改善，努力減少網(wǎng)絡(luò)延時(shí)的現(xiàn)象。2.2.2 保護(hù)裝置采樣延時(shí)由于測(cè)量裝置對(duì)于采樣數(shù)據(jù)有延時(shí)現(xiàn)象，針對(duì)該問題更多地是進(jìn)展軟件優(yōu)化。對(duì)測(cè)量裝置采樣算法進(jìn)展改進(jìn)，同步采樣頻率與發(fā)送數(shù)據(jù)的頻率，減少頻率不一致造成的數(shù)據(jù)采樣延時(shí)問題。2.3 數(shù)字化變電站繼電保護(hù)及電子式互感器采樣

6、同步問題2.3.1 站內(nèi)統(tǒng)一鐘法由于延時(shí)問題較多發(fā)生的原因是各個(gè)設(shè)備對(duì)計(jì)時(shí)的不統(tǒng)一造成的延時(shí)，針對(duì)該問題，最有效的解決方案就是統(tǒng)一計(jì)時(shí)方法，這樣就能解決不同型號(hào)設(shè)備的協(xié)同工作，以及系統(tǒng)內(nèi)設(shè)備的統(tǒng)一工作。2.3.2 樹立同步標(biāo)準(zhǔn)針對(duì)系統(tǒng)內(nèi)數(shù)據(jù)延時(shí)，可以將保護(hù)裝置作為同步標(biāo)準(zhǔn)，電子互感器等其他設(shè)備已保護(hù)裝置為同步標(biāo)準(zhǔn)，利用軟件改進(jìn)進(jìn)展系統(tǒng)內(nèi)統(tǒng)一，解決數(shù)據(jù)同步問題。3 數(shù)字化變電站繼電保護(hù)動(dòng)態(tài)模擬測(cè)試方案隨著數(shù)字化變電站內(nèi)設(shè)備可靠性到達(dá)要求，對(duì)于繼電保護(hù)適應(yīng)性問題就更多的取決于系統(tǒng)內(nèi)設(shè)備的同步工作。在上面已經(jīng)討論了影響系統(tǒng)內(nèi)數(shù)據(jù)同步問題的因素，為更大的發(fā)揮各個(gè)設(shè)備的協(xié)調(diào)性，就需對(duì)繼電保護(hù)進(jìn)展動(dòng)態(tài)模擬

7、測(cè)試，保證模擬測(cè)試的針對(duì)性，以發(fā)揮模擬測(cè)試的作用。數(shù)字化保護(hù)動(dòng)態(tài)模擬測(cè)試應(yīng)既可用于測(cè)試評(píng)估數(shù)字化保護(hù)的應(yīng)用性能，也可用于考核數(shù)字化保護(hù)在數(shù)字化變電站系統(tǒng)中的整體功能及性能指標(biāo)，數(shù)字化保護(hù)測(cè)試方法至少應(yīng)涵蓋如下內(nèi)容：4 繼電保護(hù)應(yīng)用分析對(duì)于繼電保護(hù)應(yīng)用而言，需要重點(diǎn)關(guān)注 GOOSE連線的功能，連線方式應(yīng)盡量選擇硬電纜接線方式，在完成數(shù)字信號(hào)的采集之后，利用數(shù)據(jù)包向外予以傳輸。而就接收方而言，只是對(duì)其中部分信號(hào)進(jìn)展接收，所以在配置 GOOSE 連線功能的過程中，接收方必需要首先添加內(nèi)部信號(hào)及外部信號(hào)，需要強(qiáng)調(diào)的是同一外部信號(hào)沒有方法同時(shí)連接兩個(gè)內(nèi)部信號(hào)，反之，也是如此，同一內(nèi)部信號(hào)沒有方法同時(shí)連接

8、兩個(gè)外部信號(hào)?？梢酝ㄟ^日志窗口對(duì)詳細(xì)記錄進(jìn)展查看，以便順利添加內(nèi)部信號(hào)。結(jié)合實(shí)際工作經(jīng)歷，接下來(lái)結(jié)合智能變電站的實(shí)際案例，詳細(xì)研究其繼電保護(hù)調(diào)試方法。打算對(duì)某 220kV 線路保護(hù)裝置開展入量通道測(cè)試工作，在異常狀況的檢查過程中選擇了智能化繼電保護(hù)校驗(yàn)儀，在檢查線路保護(hù)情況之后，發(fā)現(xiàn)保護(hù)裝置內(nèi)部無(wú)必要的開入信息。筆者全面和詳細(xì)的分析了問題原因，第一步是檢查了校驗(yàn)儀的 61850 配置，經(jīng)過數(shù)次嚴(yán)格校驗(yàn)后，判斷配置不存在問題；第二步是檢查了光網(wǎng)口燈的狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)指示燈處于持續(xù)閃爍的正常狀態(tài)，從而排除了硬件口的數(shù)據(jù)信息傳輸問題；第三步是對(duì)模型文件的配置進(jìn)展了檢查，找到母差文件并翻開，閱讀檢查對(duì)應(yīng)的數(shù)

9、據(jù)集。在找到線路 2 出口節(jié)點(diǎn)之后，對(duì)模型文件進(jìn)展翻開檢查，終于發(fā)現(xiàn)母差文件同 External signal IEDname 和 External Reference IED name 有著極高的一致性，對(duì)母差文件內(nèi)容進(jìn)展了仔細(xì)查看，查明模型出口處存在兩個(gè)一樣的跳閘數(shù)據(jù)集，分別為 dscGOOSE 以及 dsc GOOSE1，從而得出 GOOSE 開入異常是由于名稱不一致所導(dǎo)致的結(jié)論。在找到原因之后，認(rèn)真的翻閱了設(shè)備說明書，發(fā)現(xiàn)該種設(shè)備保護(hù)裝置有著較為特殊的要求，不僅需要仔細(xì)校對(duì)GOOSE 根本參數(shù)，還需要仔細(xì)判別數(shù)據(jù)集名，一旦數(shù)據(jù)集名存在異常狀況，就會(huì)導(dǎo)致開入閉鎖進(jìn)而沒有方法進(jìn)展正常顯示。表2 母差GOOSE發(fā)送數(shù)據(jù)集5 完畢語(yǔ)當(dāng)前，由于在技術(shù)上的打破，其繼電保護(hù)適應(yīng)性得到改善，在實(shí)際應(yīng)用中也發(fā)揮出一定的效益，這就給數(shù)字化變電站的實(shí)際應(yīng)用打下根底。但是在技術(shù)改善的同時(shí)，當(dāng)前還存在著一些問題，相信隨著技術(shù)的不斷革新，問題可以得到解決，數(shù)字化變電站可以發(fā)揮更大的作用，在不久的將來(lái)，將發(fā)揮宏大的經(jīng)濟(jì)及社會(huì)效益